CN200970620Y - 钢管收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢管收集装置，包括摆动件(1)，收集绳(2)，立柱(3)，摆动配重(4)，摆动配重牵引绳(6)，安装在立柱(3)上包括双联链轮(7)及链条(8)的收集绳收放机构和包括双联链轮(10)及链条(9)的摆动配重牵引机构；立柱(3)与摆动件(1)通过转轴(5)连接，摆动件(1)能绕转轴(5)相对立柱(3)摆动，摆动件(1)来回摆动时，收集绳收放机构使收集绳(2)分别放长和收短，同时摆动配重牵引机构使摆动配重(4)分别远离和靠近立柱(3)。使用该收集装置能有效降低钢管落差，从而降低钢管间的碰撞，消除噪声，并保护钢管表面质量，而且无需能源动力。

Description

钢管收集装置

技术领域

本实用新型涉及一种钢管收集装置。

背景技术

目前，钢管生产企业钢管生产线的钢管收集装置多数是“U”形刚性料筐，钢管直接从收集台的斜篦条上滚落入料筐，由于落差大，钢管间撞击所发出的噪声很大，是钢管精整区的最大噪声源，同时钢管表面易被撞坏。

中国专利CN94236540.2公开了一种无噪声钢管收集装置，该装置由料筐，移动篦条，检测元件，承料横梁，蜗轮蜗杆等组成，该装置通过控制钢管进入料筐的落差，达到消除噪声的目的。但是该装置的蜗杆在整个收集过程中承载很大负荷，易出现故障，并且为了支承钢管，其承料横梁和蜗杆都较庞大，结构复杂。

实用新型内容

为了解决上述技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种工作更加可靠且结构简单的钢管收集装置。通过降低钢管的收集落差，消除噪声。

为了解决上述技术问题，本实用新型包括摆动件，收集绳，立柱，摆动配重，摆动配重牵引绳，安装在立柱上的收集绳收放机构及摆动配重牵引机构，和安装在立柱上的力矩平衡机构。立柱与摆动件通过转轴连接，摆动件能绕转轴相对立柱摆动；收集绳是链条，其一端与摆动件的收集臂端部相连，另一端与收集绳收放机构相连，收集绳收放机构的一根柔性绳是链条，与摆动件相连；摆动配重置于摆动件导向段上，摆动配重在导向段上能相对摆动件移动，摆动配重牵引绳是链条，摆动配重与所述摆动配重牵引绳的一端相连，摆动配重牵引绳的另一端与摆动配重牵引机构相连；摆动配重牵引机构的一根链条，固定并缠在摆动件的下部凸缘上；力矩平衡机构的一根柔性绳一端固定并缠在摆动件的上部凸缘上；摆动件来回摆动时，收集绳收放机构使收集绳分别放长和收短，同时摆动配重牵引机构使摆动配重分别远离和靠近立柱；初始时摆动件的摆臂与水平面构成斜面。

力矩平衡机构包括安装在立柱上的一个绳筒，两根柔性绳，一个配重；这个绳筒上固定并缠绕着两根柔性绳，两根柔性绳缠绕的旋向相反，其中一根柔性绳的另一端固定并缠在摆动件的上部凸缘上，另一根柔性绳的另一端与配重相连。力矩平衡机构平衡了摆动配重牵引机构缠在摆动件下部凸缘的柔性绳对转动中心产生的力矩。

与力矩平衡机构的柔性绳相连的摆动件上部凸缘是沿收集臂到摆臂方向逐点与转轴中心的矢径逐渐减小的曲线，即在此方向上凸缘曲线上逐点与转轴中心的距离逐渐减小。

收集绳收放机构包括一个安装在立柱上的双联链轮，一根链条；所述收集绳是链条，一端与摆动件的收集臂端部相连，另一端绕过双联链轮悬空，其悬空长度满足收集最大捆时该端仍绕在此双联链轮上；收集绳收放机构的链条一端按收集绳缠绕的相反旋向绕过双联链轮悬空，其悬空长度满足钢管收集装置初始时该端仍绕在双联链轮上，链条的另一端与摆动件的摆臂相连。当摆动件摆动时，收集绳收放机构完成对收集绳的收放功能。

摆动配重牵引机构包括安装在立柱上的一个双联链轮，一根链条；摆动配重牵引绳是链条，一端与摆动配重相连，另一端绕过双联链轮悬空，其悬空长度满足收集最大捆时该端仍绕在此双联链轮上；摆动配重牵引机构的链条一端按摆动配重牵引绳缠绕的相反旋向绕过双联链轮悬空，其悬空长度满足所述钢管收集装置初始时该端仍绕在双联链轮上，链条的另一端固定并缠在摆动件的下部凸缘(15)上。当摆动件摆动时，摆动配重牵引机构相应完成对摆动配重的牵引，使摆动配重移动。

摆动件为一近似“L”形的刚体，摆动件以转轴为界分为收集臂和摆臂两部分，摆臂上有一导向段，在转轴处有上、下凸缘。

为了摆动件能平稳复位，在摆动件的摆臂上装有一阻尼器。

由于采用了摆动件与立柱通过转轴连接这种结构，每根落入收集绳的钢管，其重力对摆动件转轴的矩使摆动件转动，使摆动件的收集臂端部远离立柱，进而使收集料口宽度增大，摆动件的转动通过其下部凸缘放长摆动配重牵引机构的一根固定并缠在摆动件下部凸缘上的链条，因而在摆动配重的重力作用下使该链条缠绕的链轮作相应转动，摆动配重也相应移动远离立柱，当摆动配重移动所产生对摆动件转轴的力矩与收集的钢管重力对摆动件转轴的力矩相平衡时，即达到动态平衡，摆动配重停止移动，摆动件停止转动；同时，摆动件的转动使收集绳收放机构的链轮转动并放长收集绳直到平衡为止，使收集空间增大，为收集下一根钢管让出空间位置，并且在料口上待收集的下一根钢管与已收集的钢管上表面距离仍然很小，因而碰撞亦很小，消除了噪声，又由于采用这种收集装置的结构比较简单，所以故障很低，因而保证了工作的可靠性，而且无需能源动力。复位时，在摆动配重的重力作用下摆动件作与收集钢管时的旋向相反的转动，摆动件的转动通过其下部凸缘卷取收短固定并缠在摆动件下部凸缘上的链条，从而在该链条的作用下使摆动配重牵引机构的这个链轮反相转动，相应使摆动配重逐渐移动并向立柱靠近，直到摆动配重复位；摆动件的转动同时使收集绳收放机构的链轮亦反向转动并收短收集绳直到复位。又因力矩平衡机构的一根柔性绳的一端所固定并缠在摆动件上部的凸缘是沿收集臂到摆臂方向逐点与转轴中心的矢径逐渐减小的曲线，在此方向上凸缘曲线上逐点与转轴中心的距离逐渐减小，即作用在柔性绳上的力对应凸缘曲线上点对转轴中心的力臂是逐渐减小的，因而配重通过此柔性绳对转轴中心的力矩随着收集钢管的增加使摆动件相应转动而逐渐减小；与此同时，随着摆动件的转动使摆动配重沿摆动件导向段的下滑分力逐渐减小，从而摆动配重通过缠在摆动件下部凸缘的柔性绳对转轴中心的力矩亦逐渐减小；而这两个力矩的方向相反，大小也基本相等，它们对摆动件转轴的合力矩近似为零，同样摆动件反向转动时，它们对摆动件转轴的合力矩也近似为零，因而力矩平衡机构消除了摆动配重牵引机构缠在摆动件下部凸缘的柔性绳对转动中心产生的力矩的影响，因此摆动配重的重力对转动中心的力矩主要只平衡收集钢管的重力对转动中心的力矩，这可有效减小摆动配重的重量和移动距离，节省成本并节约空间。

作为本实用新型钢管收集装置的一种改进，该装置包括摆动件，收集绳，立柱，摆动配重，摆动配重牵引绳，安装在立柱上的收集绳收放机构和摆动配重牵引机构。立柱与摆动件通过转轴连接，摆动件能绕转轴摆动；收集绳是链条，其一端与摆动件的收集臂端部相连，另一端与所述收集绳收放机构相连，收集绳收放机构的一根柔性绳是链条，与摆动件相连；摆动配重置于摆动件导向段上，摆动配重在导向段上能相对摆动件移动，摆动配重牵引绳是链条，摆动配重与摆动配重牵引绳的一端相连，摆动配重牵引绳的另一端与摆动配重牵引机构相连；摆动配重牵引机构的一根链条固定并缠在摆动件的下部凸缘上；摆动件来回摆动时，收集绳收放机构使收集绳分别放长和收短，同时摆动配重牵引机构使摆动配重分别远离和靠近立柱；初始时摆动件的摆臂与水平面构成斜面。由于省去了平衡摆动配重牵引机构缠在摆动件下部凸缘的柔性绳对转动中心产生力矩的力矩平衡机构，使结构更简单，改进后的钢管收集装置的工作原理与前相同。

本实用新型采用杠杆原理，利用摆动件作为杠杆，在收集钢管时通过摆动配重移动使摆动件达到动态平衡，并且在此过程中放长收集绳和使摆动配重远离立柱，不断在平衡——不平衡——平衡之间转化，从而完成钢管收集工作。而在复位时利用摆动配重的重力作用自动复位，一方面摆动配重牵引机构使摆动配重逐渐靠近立柱，另一方面收集绳收放机构使收集绳收短，直到复位。本实用新型结构简单而且工作可靠，并且无需动力。

附图说明

下面结合附图和本实用新型的实施方式作进一步详细说明：

图1为本实用新型钢管收集装置实施方式的示意图。

图2为改进的本实用新型钢管收集装置实施方式的示意图。

图3为摆动件结构示意图。

具体实施方式

从图1、图3所示本实用新型实施方式可知，钢管收集装置包括摆动件1，收集绳2，立柱3，摆动配重4，摆动配重牵引绳6，安装在立柱3上包括双联链轮7及链条8的收集绳收放机构和包括双联链轮10及链条9的摆动配重牵引机构，以及安装在立柱3上的包括绳筒11及柔性绳12、13和配重14的力矩平衡机构。收集绳收放机构的双联链轮7的两个链轮直径不等，以满足收集时与摆臂18相连的链条8和收集绳2之间的传动比，收集绳2绕过双联链轮7的大链轮并悬空，悬空长度满足收集最大捆钢管时该链条仍绕在此双联链轮7上，链条8按收集绳2缠绕的相反旋向绕过双联链轮7的小链轮并悬空，悬空长度满足钢管收集装置初始时该端仍绕在双联链轮7上，链条8的另一端与摆动件1的摆臂18相连；绳筒11既可是阶梯轴，也可是光轴，本实用新型优选绳筒11为阶梯轴，柔性绳12固定并缠绕在绳筒11的小端，柔性绳13按柔性绳12缠绕的相反旋向固定并缠绕在绳筒11的大端；双联链轮10两个链轮直径不等，摆动配重牵引绳6绕过双联链轮10的大链轮并悬空，悬空长度满足收集最大捆钢管时该链条仍绕在此双联链轮10上，链条9按摆动配重牵引绳6缠绕的相反旋向绕过双联链轮10的小链轮并悬空，悬空长度满足钢管收集装置初始时该端仍绕在双联链轮10上；待料时，收集绳2在收集区下垂，所围空间根据钢管规格不同能容纳2——3根钢管，为了在使链条8在双联链轮7与摆臂18间拉伸，链条8的悬空端连接一个配重22，其重量以保证链条8在双联链轮7与摆臂18间拉伸为准，链条9在双联链轮10与摆动件1的下部凸缘间拉伸，摆动件1的收集臂17端部靠近立柱3，并且此时作用在摆动件1上的合力矩大致为零，只是摆动配重4对转轴5的力矩略大，摆动件1的摆臂18受弹性支座支撑，而且链条9和柔性绳12对转轴5的合力矩亦为零。当钢管21滚入收集绳2，其重力对转轴5的力矩，使摆动件1顺时针转动，摆动件1的收集臂17端部远离立柱3，摆动件1的转动使摆动配重牵引机构的双联链轮10作逆时针转动，链条9的悬空部分下降并增长，同时摆动配重牵引绳6的悬空部分向上运动并缩短，摆动配重4便远离立柱3，直到摆动配重4对转轴5增加的力矩与钢管21滚入收集绳2后增加的力矩相平衡为止，这时摆动件1停止转动并保持动态平衡，摆动配重4亦停止移动；与此同时，摆动件1的转动使收集绳收放机构的双联链轮7作顺时针，使收集绳2的悬空部分向上运动并缩短，收集钢管区的收集绳2增长，使其在钢管收集区的长度增加，结果增大了收集空间，为收集下一根钢管留出了空间，直到摆动件1平衡为止，在料口上待收集的下一根钢管21与已收集的钢管上表面距离很小，因而碰撞很小，实现消除噪声的目的，另一方面双联链轮7的转动亦使链条8的悬空部分向下运动并增长；随着摆动件1顺时针转动，摆动配重4的下滑力减小使链条9通过凸缘15对转轴5的力矩也减小，同时摆动件1顺时针转动又使力矩平衡机构的绳筒11顺时针转动，并使凸缘16上与柔性绳12的切点到转轴5中心的距离减小，也使配重14通过柔性绳12对转轴5的力矩减小，其结果是柔性绳9和柔性绳12对转轴5的合力矩仍为零。下一根钢管21滚入收集绳2后又打破平衡重复上述过程再次建立动态平衡，如此反复收集到需要的钢管根数，打捆吊出。当吊出钢管时，在摆动配重4的重力作用下摆动件1作逆时针转动，链条2、6、8、9的悬空部分的运动与收集时相反，使摆动件1的收集臂17端部向立柱3靠近，摆动件1的转动使摆动配重牵引机构牵引摆动配重4靠近立柱3，并使收集绳收放机构的双联链轮7卷取收短收集绳2，钢管收集区的集绳2的长度减小，直到摆动件1的摆臂18受到支撑为止，处于待料状态，完成复位，至此完成一个收集周期。为了消除摆动件1复位时的冲击，可在摆动件1的摆臂18上设阻尼器20，阻尼器可有多种选择，本实用新型优选无源液压缸20为阻尼器，在无源液压缸20的作用下摆动件1复位时缓慢转动。

图2、图3是本实用新型钢管收集装置的一种改进实施方式，收集装置包括摆动件1，收集绳2，立柱3，摆动配重4，摆动配重牵引绳6，安装在立柱3上包括双联链轮7及链条8的收集绳收放机构和包括双联链轮10及链条9的摆动配重牵引机构。由于省去了平衡摆动配重牵引机构缠在摆动件下部凸缘的柔性绳对转动中心产生力矩的力矩平衡机构，因而摆动件1上的上凸缘16已无意义，本实用新型优选无凸缘16的摆动件1。当钢管21滚入收集绳2，其重力对转轴5的力矩，使摆动件1顺时针转动，摆动件1的收集臂17端部远离立柱3，摆动件1的转动使摆动配重牵引机构的双联链轮10作逆时针转动，链条9的悬空部分下降并增长，同时摆动配重牵引绳6的悬空部分向上运动并缩短，摆动配重4便远离立柱3，直到摆动配重4对转轴5增加的力矩与钢管21滚入收集绳2后增加的力矩相平衡为止，这时摆动件1停止转动并保持动态平衡，摆动配重4亦停止移动；与此同时，摆动件1的转动使收集绳收放机构的双联链轮7作顺时针，使收集绳2的悬空部分向上运动并缩短，收集钢管区的收集绳2增长，使其在钢管收集区的长度增加，结果增大了收集空间，为收集下一根钢管留出了空间，直到摆动件1平衡为止，在料口上待收集的下一根钢管21与已收集的钢管上表面距离很小，因此钢管碰撞亦很小，消除噪声；如此反复完成收集过程。复位时，在摆动配重4的重力作用下摆动件1作逆时针转动，链条2、6、8、9的悬空部分的运动与收集时相反，使摆动件1的收集臂17端部向立柱3靠近，摆动件1的转动使摆动配重牵引机构牵引摆动配重4靠近立柱3，并使收集绳收放机构的双联链轮7卷取收短收集绳2，钢管收集区的集绳2的长度减小，直到摆动件1的摆臂18受到支撑为止，处于待料状态，完成复位，至此完成一个收集周期。

当然，链轮7和链轮10亦可是单链轮上固连同轴绳筒，这样链条2与链条8，链条6与链条9的链条对链条形式，改进为链条与钢丝绳形式，如钢丝绳2与条8，链条6与钢丝绳9，只需将钢丝绳固定并缠绕在轴绳筒上。

本实用新型不仅适用于收集钢管，还适用于收集线材和棒材。

本实用新型不局限于上述具体实施例，只要采用立柱和摆动件这种结构，并采用摆动配重牵引机构和收集绳收放机构，而不论其具体形式怎样变化都落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1、一种钢管收集装置，其特征在于：所述钢管收集装置包括摆动件(1)，收集绳(2)，立柱(3)，摆动配重(4)，摆动配重牵引绳(6)，安装在立柱(3)上的收集绳收放机构及摆动配重牵引机构，和安装在立柱(3)上的力矩平衡机构；

所述立柱(3)与所述摆动件(1)通过转轴(5)连接，摆动件(1)能绕转轴(5)相对立柱(3)摆动；

所述收集绳(2)是链条，其一端与摆动件(1)的收集臂(17)端部相连，另一端与所述收集绳收放机构相连，收集绳收放机构的一根柔性绳(8)是链条，与摆动件(1)相连；

所述摆动配重(4)置于摆动件(1)导向段(19)上，摆动配重(4)在导向段(19)上能相对摆动件(1)移动，摆动配重牵引绳(6)是链条，摆动配重(4)与所述摆动配重牵引绳(6)的一端相连，摆动配重牵引绳(6)的另一端与摆动配重牵引机构相连；

所述摆动配重牵引机构的一根链条(9)，固定并缠在摆动件(1)的凸缘(15)上；

所述力矩平衡机构的一根柔性绳一端固定并缠在摆动件(1)的凸缘(16)上；

摆动件(1)来回摆动时，收集绳收放机构使收集绳(2)分别放长和收短，同时摆动配重牵引机构使摆动配重(4)分别远离和靠近立柱(3)；初始时摆动件(1)的摆臂(18)与水平面构成斜面。

2、根据权利要求1所述钢管收集装置，其特征在于：所述力矩平衡机构包括安装在立柱(3)上的绳筒(11)，柔性绳(12)、(13)，配重(14)；所述柔性绳(12)一端固定并缠在摆动件(1)的凸缘(16)上，另一端固定并缠绕在所述绳筒(11)上，所述柔性绳(13)一端按柔性绳(12)缠绕的相反旋向固定并缠绕在绳筒(11)上，另一端与配重(14)相连。

3、根据权利要求1或2所述钢管收集装置，其特征在于：所述凸缘(16)是沿收集臂(17)到摆臂(18)方向逐点与转轴(5)中心的矢径逐渐减小的曲线，即此方向上凸缘曲线上逐点与转轴(5)中心的距离逐渐减小。

4、一种钢管收集装置，其特征在于：所述钢管收集装置包括摆动件(1)，收集绳(2)，立柱(3)，摆动配重(4)，摆动配重牵引绳(6)，安装在立柱(3)上的收集绳收放机构和摆动配重牵引机构；

所述立柱(3)与所述摆动件(1)通过转轴(5)连接，摆动件(1)能绕转轴(5)摆动；

所述收集绳(2)是链条，其一端与摆动件(1)的收集臂(17)端部相连，另一端与所述收集绳收放机构相连，收集绳收放机构的一根柔性绳(8)是链条，与摆动件(1)相连；

所述摆动配重(4)置于摆动件(1)导向段(19)上，摆动配重(4)在导向段(19)上能相对摆动件(1)移动，摆动配重牵引绳(6)是链条，摆动配重(4)与所述摆动配重牵引绳(6)的一端相连，摆动配重牵引绳(6)的另一端与摆动配重牵引机构相连；

所述摆动配重牵引机构的一根链条(9)，固定并缠在摆动件(1)的凸缘(15)上；

摆动件(1)来回摆动时，收集绳收放机构使收集绳(2)分别放长和收短，同时摆动配重牵引机构使摆动配重(4)分别远离和靠近立柱(3)；初始时摆动件(1)的摆臂(18)与水平面构成斜面。

5、根据权利要求1或4所述钢管收集装置，其特征在于：所述收集绳收放机构包括一个安装在立柱(3)上的双联链轮(7)，链条(8)；所述收集绳(2)是链条，一端与摆动件(1)的收集臂(17)端部相连，另一端绕过双联链轮(7)悬空，其悬空长度满足收集最大捆时该端仍绕在双联链轮(7)上，所述链条(8)一端按收集绳(2)缠绕的相反旋向绕过双联链轮(7)悬空，其悬空长度满足所述钢管收集装置初始时该端仍绕在双联链轮(7)上，链条(8)的另一端与摆动件(1)的摆臂(18)相连。

6、根据权利要求1或4所述钢管收集装置，其特征在于：所述摆动配重牵引机构包括安装在立柱(3)上的双联链轮(10)，链条(9)；所述摆动配重牵引绳(6)是链条，一端与摆动配重(4)相连，另一端绕过双联链轮(10)悬空，其悬空长度满足收集最大捆时该端仍绕在双联链轮(10)上，所述链条(9)的一端按摆动配重牵引绳(6)缠绕的相反旋向绕过双联链轮(10)悬空，其悬空长度满足所述钢管收集装置初始时该端仍绕在双联链轮(10)上，链条(9)的另一端固定并缠在摆动件(1)的凸缘(15)上。

7、根据权利要求1或4所述钢管收集装置，其特征在于：所述摆动件(1)为一近似“L”形的刚体，摆动件(1)以转轴(5)为界分为收集臂(17)和摆臂(18)两部分，摆臂(18)上有一导向段(19)，在转轴(5)处有凸缘(15)、(16)。

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